简述无锡地铁1号线制动系统原理及控制方法
地铁车辆制动的原理及作用
地铁车辆制动的原理及作用
地铁车辆制动的原理是通过施加力使车辆减速或停止运动。
主要包括以下几个步骤：
1. 制动力的施加：地铁车辆制动系统通常采用空气制动或电力制动。
空气制动是通过将车辆制动装置上的制动鞋与车轮接触，利用压缩空气或液压力将制动鞋紧贴车轮，以产生摩擦力制动车辆。
电力制动则是利用电力将电磁制动器施加在车轮上，通过电磁吸合产生摩擦力制动车辆。
2. 减速或停止运动：当制动力施加在车轮上时，制动鞋与车轮之间产生摩擦力，阻碍车辆的运动。
摩擦力会减速或停止车辆的运动，实现制动的效果。
地铁车辆制动的作用主要有以下几个方面：
1. 控制车辆速度：地铁运行在地下隧道或地面轨道上，通常需要按照运行计划或信号规定的速度行驶。
通过制动系统，可以控制车辆的速度，使其在规定的速度范围内运行，确保安全和运行效率。
2. 停止车辆运动：地铁车辆到达站点时，需要停止运动，以方便乘客上下车。
通过制动系统，可以迅速减速并停止车辆的运动，确保车辆安全停靠。
3. 紧急制动：在紧急情况下，地铁车辆需要迅速制动以避免事故发生。
制动系
统可以迅速施加制动力，减速车辆运动或将其停止，以应对突发情况。
地铁车辆制动系统是地铁运行过程中至关重要的部分，它能够确保地铁的安全运行，并提供乘客舒适的乘坐体验。
地铁列车制动系统概述
第一章 地铁列车制动系统概述近年来，地铁车辆快速发展，运行速度由最初的60 km/h逐渐提高到80 km/h、100 km/h，甚至更高。
地铁运行站间距较短，起动、停车频繁，为保障行车效率，要求车辆具有较大的起动加速度和制动减速度。
车辆在高速运行中必须依赖制动控制系统调节列车运行速度和及时准确地在预定地点停车。
地铁载客量大、乘客上下车频繁，要保证列车安全运行，就必须要求地铁具有很高的制动性能。
因此，制动控制系统是地铁车辆必不可少的组成部分，列车的制动能力是列车运营安全及运输能力的根本保证。
第一节 车辆制动基本概念一、制动的本质如图1-1所示，对于城市轨道交通车辆来说，制动力的施加可使运行的列车迅速减速或停车，也可以避免长时间停放的列车因重力作用或风力吹动而溜车。
从能量的角度看，制动的实质就是列车动能的耗散或转移。
图1-1 列车减速或停车二、制动的基本概念1. 制 动制动是指人为地制止列车运行，包括运行列车减速、停车、阻止其运动或加速运动；或使静止的列车保持其静止状态。
2. 制动的缓解对已施加制动的列车，为了重新起动或再次加速，必须解除或减弱其制动作用，称为制动的缓解。
3. 保 压保压是指制动过程中的一个压力保持的中间状态，即使制动缸获得的压力不变，这要求如果有压力泄漏，则控制部分能够自动补充压缩空气以维持制动缸压力不变。
4. 制动装置制动装置是为了使列车能够实施制动或缓解而安装于列车上的一整套设备。
5. 制动力由制动装置产生的与列车运行方向相反的外力称为制动力。
6. 制动冲击率制动冲击率是制动时制动减速度随时间的变化率，本质上是制动力随时间的变化率（力学中力的冲击的描述）。
7. 制动率制动率是指全列车制动闸瓦或闸片的压力总和与列车所受重力之比。
制动率的概念可以延伸至一节车、一个转向架、一根轴的相应比值，也即单车制动率、转向架制动率、轴制动率。
制动率是描述列车制动能力的一个物理量。
只有用相对值（比值）去比较不同列车（辆、架、轴）的制动力大小才有意义。
地铁制动系统介绍与故障处理方法分析
地铁制动系统介绍与故障处理方法分析摘要：地铁制动系统是地铁运行过程中最容易出现故障的环节，因此必须采取有效措施对此进行预防。
本文对地铁制动系统中常见的故障类型进行了分析，并提出了相应的解决措施，以期更好地保障城市地铁运行的有效性。
关键词：地铁制动系统；故障处理；1地铁车辆制动系统概述1.1介绍地铁制动系统本文是以A市地铁1号线为实际案例进行分析。
地铁制动系统中包含的设备装置较多，诸如：基础制动装置、供风装置以及制动控制装置等。
其中，a市地铁1号线基础制动装置是PEC7型号的踏面式制动器（克诺尔供给），这一装置主要是由磨损补调期、制动气缸以及变速机构等构成。
当制动气缸中进入压缩空气，便会在力作用下推动轮对与闸瓦接触，以此产生必要的制动力。
一般将来，每一个转向架中都包含有四套不同的基础制动装置，两套带弹簧的储能器能够与不带弹簧的储能器制动装置的斜对称面进行交叉布置，以此完成停放制动操作。
此外压缩空气主要控制着弹簧储能器，主要的控制方式是以司机台集中控制的方式为主。
供风装置主要的用途是为了将压缩空气输送给系统用气设备。
在地铁车辆中两节动车均便要配备一套供风装置，并且两套供风装置都需要在同一时间段内启动，以确保满风状态。
此外还需要按照当天工作奇数或者偶数的情况选择启动哪一套供风装置。
值得一提的是每一套供风装置均是由控制装置、空压机以及空气干燥器等设备构成制动控制装置中最为核心的构成部分便是EP2002阀，此阀又可以分成网关阀与智能化。
网关阀控制者职能阀，其能够将常见的制动压力按照相关要求分配到相应的本地CAN网络之中，随后控制全部的EP2002阀门。
需注意的是网关阀还能够将地铁车辆的控制系统与EP2002连接到一起。
而智能阀则能够被看成是一个机电装置，在这一装置中涉及有电子控制段（一个）将其安装到气动阀单元中，便行程了气动伺服阀装置，主要作用是在CAN总线的利用下对网关阀进行控制，使其满足基本的制动要求。
地铁车辆制动系统工作原理
地铁车辆制动系统工作原理摘要：随着城市规模的快速发展和城市人口的不断增多，所面临的交通问题也越来越严重。
本文对地铁车辆的制动功能设计进行了说明，并介绍了制动指令的相关设计，最后介绍了混合制动控制系统设计及相关控制策略，以供读者参考关键词：地铁车辆；制动系统随着我国经济建设的不断推进，近年来城市轨道交通快速发展，国内许多大型城市都已有了地铁或者轻轨，随着大量的轨道交通项目投入运营，人们的日常出行变得更加方便，可随之而来的担忧也困扰着人们：“我们经常乘坐的地铁会不会刹车失灵呢、会不会追尾呢？”1．地铁车辆的制动功能设计地铁车辆采用减速度控制模式，制动指令为电气指令，即制动系统根据电气减速度指令施加制动力。
乘客通过站台固定区域上下车，因而地铁车辆每次停站位置要求准确无误，为满足此要求，ATO系统或司机根据停车距离给定列车减速度电气指令，地铁车辆制动过程中必须能够根据减速度指令快速施加相应制动力，即制动响应准确、迅速。
制动系统设有载荷补偿功能。
由于城市轨道交通车辆载客量大，乘客上下频繁，因此要求制动过程中能够根据车辆载荷变化自动调整制动力，称之为载荷调整功能。
常用制动具有防冲动限制功能。
制动指令是电气信号，制动指令变化瞬间可以完成，如果制动力跟随制动指令迅速变化，就可能造成冲动，引起乘客不适，而且常用制动需频繁施加，为减少制动时的冲动以避免制动力变化过快引起乘客不适，常用制动过程中需限制制动力的变化速率，称之为冲动限制功能。
2．制动系统功能2.1常用制动常用制动采用模拟电气指令方式，是由微处理器控制的直通式电空制动，它采用减速度控制模式，其制动力随输入指令大小无级控制，制动控制单元根据减速度指令和车辆实际载重来计算目标制动力，产生相应的减速度。
常用制动具有冲击率限制功能，以改善乘坐的舒适性；常用制动采用空电混合制动并优先使用电制动，不足部分由空气制动补足，以尽可能减少空气制动的负荷。
2.2快速制动当司机操作主控制器手柄使其处于快速制动位时快速制动被触发。
浅谈城市轨道车辆制动控制系统
浅谈城市轨道车辆制动控制系统作者：李小晶来源：《中国科技博览》2014年第06期摘要：地铁车辆牵引及制动同样重要，都是地铁车辆的核心组成部分。
本文主要对地铁车辆的制动进行阐述，供同行借鉴参考。
关键词：地铁车辆；制动中图分类号：U231+.94引言地铁车辆的制动有电制动和机械制动2种，其中电制动又使用了再生制动和电阻制动，机械制动使用了空气制动和弹簧压力制动。
从操作和用途来讲，又可分为常用制动、快速制动、紧急制动和停车制动。
一、电制动电制动是列车在常用制动下的优先选择，是由列车的B车和C车承担的。
假设3节车需要的制动力为300%，正常情况下，B车和C车的电制动各承担150%。
电子牵引控制单元DCU接收到司机控制器发出的常用制动指令信号5B（数字信号）和制动要求值SD（模拟信号）后，经过载荷计算，得出本车100%及A车50%的所需制动力的和值，向三相变频变压逆变器（VVVF）的GTO变流相模块发出相应开断指令信号，随即电动机成为发电机。
将列车的动能经过VVVF转换成1800V直流电输送回接触网和供给本列车的辅助系统，这时发生的是再生制动。
如果列车所在的接触网供电区段上无其他列车处于牵引状态，而辅助系统的用电量不能完全消耗再生的电能，电荷就会在电容上集聚，使电容电压XUD迅速上升，亦即使电网电压XUN上升。
当XUD超过1800V时，DCU向VVYF的制动斩波GTO模块发出开通指令信号，制动斩波器开始工作，将多余的电能送到制动电阻BR上消耗掉。
二、空气制动在司机控制器发出常用制动指令而列车电制动无故障的情况下，气制动只是电制动力不足时的补充和列车停车前阶段（每节车上都装有1台电子制动控制单元ECU和1台制动控制单元BCU。
ECU安装在客室电子柜内，负责接收信息指令信号，存储、计算、输出有关信.氰、信号及进行本车系统故障诊断，发出气制动控制和防滑保护指令，是本车气制动的管理控制单元。
BCU将ECU发出的制动指令通过电空模拟转换阀转换成与之成比例的预控制压力，再经中断阀进行流量放大送入制动缸，起着中继执行的作用。
地铁刹车原理
地铁刹车原理地铁作为一种重要的城市交通工具，其安全性一直备受关注。
而地铁的刹车系统作为保障地铁行车安全的重要组成部分，其原理和工作机制也备受关注。
本文将就地铁刹车原理进行深入探讨，以便更好地了解地铁刹车系统的工作原理。
地铁刹车系统主要由制动装置、刹车控制系统和辅助设备组成。
制动装置包括制动盘、制动鼓、制动片等，刹车控制系统包括制动阀、制动传感器、制动控制器等，辅助设备包括压缩空气系统、制动液系统等。
这些部件共同协作，实现地铁的安全刹车。
地铁刹车系统的工作原理可以简单概括为，当列车需要刹车时，驾驶员通过控制系统发出刹车指令，制动控制器接收指令后，通过压缩空气系统或制动液系统传递给制动装置，制动装置受到指令后产生制动力，使列车减速停车。
其中，压缩空气系统和制动液系统起到传递力量的作用，制动装置则将这些力量转化为制动力，实现列车的刹车。
在具体的工作过程中，地铁刹车系统还涉及到制动力的调节、速度的监控、防滑保护等功能。
制动力的调节通过控制制动片与制动盘或制动鼓的接触力来实现，以达到适当的制动效果；速度的监控通过制动传感器和控制系统实现，以确保列车在制动过程中不会出现过速或过缓的情况；防滑保护则通过控制系统对制动力进行动态调整，避免列车在制动过程中出现打滑现象，确保乘客的安全。
除了常规的电气控制刹车系统外，一些现代地铁还采用了再生制动系统。
再生制动系统通过将制动能量转化为电能，存储在蓄电池或供电系统中，实现能量的回收和再利用。
这种系统不仅可以减少能源消耗，还可以降低对制动片和制动盘的磨损，延长设备寿命。
总的来说，地铁刹车系统是地铁安全运行的重要保障，其工作原理和机制涉及到多个方面的知识，包括机械制动、电气控制、动力学等。
了解地铁刹车系统的工作原理不仅有助于加深对地铁运行的理解，还可以为地铁安全运行提供重要的参考和支持。
希望本文能够帮助读者更好地了解地铁刹车原理，增强对地铁安全运行的信心和理解。
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3．快速制动 是为了使列车尽快停车而实施的制动，其制动力高于常用全制动(上海、广州 快速制动力高于常用全制动22% )。这种制动方式在紧急情况下、制动系统各部分 作用均正常时所采取的一种制动方式，其特点是与常用制动相同，制动过程可以 施行缓解。 受冲击率极限的限制，主控制器手柄回“0”位，可缓解，具有防滑保护和载荷 修正功能。 4．保压制动 保压制动是为防止车辆在停车前的冲动(chōngdòng)，使车辆平稳停车，通过 ECU内部设定的执行程序来控制。 第一阶段：当列车制动到速度8Km/h，DCU触发保压制动信号，同时输出给 ECU，这时，由DCU控制的电制动逐步退出，而由ECU控制的气制动来替代。 第二阶段：接近停车时（列车速度0.5Km/h），一个小于制动指令（最大制动 指令的70%）的保压制动由ECU开始自动实施，即瞬时地将制动缸压力降低。如 果由于故障，ECU未接收到保压制动触发信号，ECU内部程序将在8Km/h的速度 时自行触发。
城市轨道交通系统(xìtǒng)制动概 述
第一页，共45页。
（1）动力(dònglì)制动系统。它一般与牵引系统连在一起形成 主电路，包括再生反馈电路和制动电阻器，将动力(dònglì)制动产 生的电能反馈给供电接触网或消耗在制动电阻器上。
（2）空气制动系统。它由供气部分、控制部分和执行部分等组 成。供气部分有空气压缩机组、空气干燥器和风缸等；控制部分有 电-空转换阀（EP）、紧急阀、称重阀和中继阀等；执行部分有闸 瓦制动装置和盘形制动装置等。
第十页，共45页。
一.城市轨道交通制动系统(xìtǒng) 的发展
这时，空气制动和电气控制作用同时产生，当电制动失效时空气制动还能发生作 用。DK型电空制动机空气制动部分是在铁路客车原LN型空气制动机的基础上加以改造 的，主控机构先期直接采用GL3型三通阀，由于城市轨道交通车辆空重车重量相差较 大(jiào dà)，所以加装了空重车调整装置，基础制动装置为踏面制动。后来对DK型电 空制动机进行了进一步改进，仿照客车分配阀设计了膜板分配阀，在操作灵活性和可 靠性方面与GL3型三通阀相比有了较大(jiào dà)的提高。但DK型制动系统在电阻制动 与空气制动的匹配上采用切换方式，因而制动力控制性能较差。
地铁车辆制动系统关键技术分析
地铁车辆制动系统关键技术分析摘要：地铁车辆的制动系统是一个综合全面的操作和执行系统，在车辆制动方式方面也有很多不同的选择。
基于当前我国地铁建设快速发展的情况，地铁车辆的制动系统必须快速、稳定、精准，这样才能够为地铁车辆的运行安全提供保障。
关键词：地铁；车辆；制动系统；关键技术制动系统作为列车最重要的系统之一，主要保证列车减速、停车，并且可以稳定的停止在坡道上。
因为地铁站点间距短，制动频繁，制动减速度大等因素，地铁列车具备稳定可靠的制动系统是安全可靠运行的重要保障。
1制动系统的概念制动系统不仅仅存在于地铁车辆中，现实生活中很多交通运输工具的运行都需要制动系统作为支持。
制动系统是交通工具的重要组成部分，直接影响着交通运输工具的安全运行。
制动系统的作用就在于通过人为产生的外部控制力，使得交通工具在行驶的过程中受迫减速。
制动系统的目的就在于强化的对车辆行驶速度的控制，使其达到预期的制动速度或制动距离。
在城市轨道交通的管理中，车辆制动系统的功能和作用主要表现在以下三个方面：一是对处于运行状态的车辆施加制动，使车辆在行驶时减速或者使车辆停止运行；二是当车辆行驶在下坡道路上时，为了防止车组因为重力作用而突然增速，需要对车辆施以制动；三是为了防止车辆在停运的状态下由于重力作用或者外力作用而发生发生的位移，也需要对车辆施加制动。
2地铁车辆制动系统的特点分析2.1 功能要求城市内部的人流量是很大的，为了尽可能满足人们的出行要求，为人们的出行提供更多的便利，一条地铁线内通常会设置比较多的站点，并且相邻站点之间的距离是比较短的。
正是因为这一点，地铁车辆的调速和停车是非常频繁的，这就为地铁车辆的制动系统提出了较高的要求：车辆制动系统的制动距离必须要短，制动加速度必须要大，这样才能够满足地铁车辆在运行的过程中在各站点之间频繁停车的需要。
因此，地铁车辆的制动系统必须要具有操作灵活、制动速度快速、制动力大、操作准确、停车平稳等特点。
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简述无锡地铁1号线制动系统原理及控制方法
作者：王晓斌
来源：《智富时代》2018年第11期
【摘要】本文介绍了地铁车辆制动系统的主要控制方式，对控制方式做了个简要描述，还有对制动控制系统原理做个简要分析。
【关键词】地铁；制动；控制原理
当前国内地铁车辆的制动控制系统普遍采用克诺尔公司的制动系统，其精准的控制系统为各个地铁公司所运用。
一、制动系统概述
列车配备有两套制动系统：一套电制动系统（ED制动）一套电空制动系统（EP制动）
电制动（ED制动）由动车（Mp、M车）牵引系统提供，由车辆控制单元（VCU）和变流器控制单元（ICU）无级控制。
制动能量反馈给电网。
如果电网无法或只能部分吸收制动能量，那么剩余能量将通过制动电阻吸收。
再生制动控制系统监控接触网状态，并在制动时优化电网吸收能量。
再生制动的能力取决于电网条件。
如果电制动力不能满足总的制动力要求，不足的制动力由拖车上的空气制动补充。
制动控制单元（BCU）控制空气制动。
每个转向架空气制动由制动控制单元（BCU）独立控制。
紧急制动整合在EP2002系统独立的紧急制动控制回路中。
可恢复性和不可恢复性制动模式之间存在区别。
任何时候，操作人员均可缓解可恢复性制动，而不可恢复性制动则施加制动力直到列车停车。
一旦施加不可恢复性制动，列车直至停车，制动才能缓解。
二、制动系统的分类
常用制动
常用制动在正常运行状态使用。
手动模式下，如要施加常用制动，需将司控器手柄移至制动位，制动设置点直接与手柄位置成比例。
常用制动时，电制动优先。
空气制动根据减速要求提供剩余的减速力。
最大常用制动平均减速度为1.0m/s2。
常用制动时电制动力受踏面粘着限制。
常用制动具有防滑保护和冲动限制（0.75m/s3）。
常用制动是可恢复的制动。
快速制动
当司机主控制器位于快速制动位时，列车施加快速制动。
快速制动设计以紧急制动减速率1.2m/s2制动而不断开安全回路。
快速制动设计为紧急情况下一种制动方式。
快速制动具有防滑保护，并受冲动限制。
快速制动由电制动和电空制动产生。
每个车以相同的减速率制动。
快速制动命令是可恢复的。
快速制动期间，牵引系统超温将切除电制动，该车减少的制动力由空气制动系统补足。
紧急制动―安全回路
紧急制动平均减速率设计为1.2m/s2，仅由空气制动完成，可由多个系统施加。
每种操作模式（自动和手动模式）都能施加紧急制动。
紧急制动命令不可恢复，一旦施加，需列车停车才能缓解。
此外，当通过紧急制动按钮施加紧急制动时，受电弓降弓，高速断路器断开。
停放制动
停放制动由弹簧施加，采用空气缓解。
仅在静止时采用，以防止列车滚动。
通过按压司机室操作台上的停放制动按钮来激活或缓解停放制动。
同时每个停放制动单元设有远程缓解装置，可以在车侧缓解停放制动。
三、空气制动微机控制单元
空气制动微机控制单元采用EP2002系统。
EP2002系统设计成通过使用EP2002的两个核心产品来实现分布式制动控制的网络，两个核心产品是网关阀和智能阀。
列车TC车及M2各有一个EP2002网关阀（B06）和一个EP2002智能阀（B07），而M1有两个EP2002智能阀。
每个阀都安装在靠近车体边梁其控制的转向架附近（每个转向架一个阀）。
智能阀提供其控制的转向架的常用制动、紧急制动和车轮防滑保护。
网关阀除了提供EP2002智能阀所具有的功能外，还提供制动管理功能以及与列车控制系统的接口功能。
列车维护接口安装在司机室的继电器柜内。
PTU通过该接口可以获取单元内各EP2002阀记录的信息，并可对部分参数进行设置。
一个网关阀严重故障，可将其隔离，列车限速
70km/h运营至当天结束后再进行维修。
单元内两个网关阀严重故障，列车将实施牵引封锁，等待救援。
一个智能阀严重故障，可将其隔离，列车限速70km/h运营至当天结束后再进行维修。
网关阀或智能阀轻微故障，列车可正常运营至当天结束后再进行维修。
四、辅助控制模块
辅助控制模块由停放电磁阀、单向阀、球阀、过滤器等组成，它们集成在一个铝制气路板上，安装在靠近各车第一个转向架的EP2002阀上。
制动控制模块的原理图及外形如图所示：来自总风管的压缩空气通过端口0进入制动控制模块（B00）。
一路空气流经管道过滤器
（B00B01）、单向阀（B00B02）和球阀（B00B04）通过端口10 进入制动风缸（B03）。
同时，压缩空气途径节流孔（B00B10）、电磁阀（B00B09）和二位三通阀（B00B11）通过端口6 连接到停放制动缸。
压力开关（B00B22）用于监控停放缸内的压力。
制动风缸（B03）贮存的压缩空气可以为制动控制提供快速而安全的压缩空气。
制动风缸内的压缩空气由一个管道过滤器（B00B01）进行清洁处理，并由一个单向阀（B00B02）来进行保护，从而不受总风缸内空气压力低的影响。
电磁阀（B00B09）用于停放制动的控制。
二位三通阀（B00B11）用于停放制动缸与总风隔离。
球阀（B00B04）可在维护时用于切除制动系统及停放制动的风源。
来自总风管的压缩空气另一路经溢流阀（B00L01）通过端口9给悬挂风缸（L02）供气，同时，压缩空气经减压阀（B00L03）、球阀（B00L06）由端口8给空气悬挂装置供气。
球阀（B00L06）可切除空气悬挂装置的风源，测试口（B00L04）用于悬挂装置供气气管路的压力测试。
五、结论
自无锡地铁1号线运营以来，制动系统EP2002起着关键作用，国内多条地铁运用此系统，EP2002制动系统具有精准度高，故障率低，维护工作量小等特点。
【参考文献】
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